Eines i Màquines Eina: Guia Completa per a la Construcció i Reparació

Eines i Màquines Eina

Per construir els objectes que necessitem, calen les anomenades primeres matèries. Quan aquestes matèries arriben a les fàbriques, s'han de transformar. Per a aquesta transformació, necessitem eines o màquines eina.

Eines

Les eines són instruments que s'utilitzen amb les mans per donar forma a les primeres matèries i obtenir productes útils. En són exemples la serra per a fusta, les tisores per tallar la tela o una llima. També hi ha eines que faciliten certes operacions pròpies del camp de la tecnologia, com la maceta i l'escarpa per a la construcció, i el tornavís per acoblar peces amb cargols.

Màquines Eina

Les màquines eina fan la feina de les eines, però actuen mitjançant un motor. Aquest motor pot ser manual (amb manovella), elèctric (les més habituals) o hidràulic (actualment en desús en molins i serradores).

Les màquines eina reprodueixen els moviments que es fan amb les mans, però d'una forma molt exacta, ràpida i més còmoda per a qui les maneja.

El Banc de Treball

Abans d'estudiar les eines amb què es transformen els materials, s'ha de conèixer on es col·loquen i els sistemes per fixar-los.

El banc de treball és la taula que s'utilitza per treballar. Generalment, és més alt que una taula normal perquè s'hi pugui treballar dret, i acostuma a tenir incorporats alguns accessoris que faciliten la feina. Hi ha diferents tipus de bancs en funció de la feina que s'hi ha de fer: bancs de fuster, de mecànic, d'electricista, etc.

Instruments per a Subjectar

Els instruments per a subjectar són dispositius que permeten fixar amb seguretat el material que s'ha de treballar amb les eines. Els més destacables són:

• Cargol de banc: Permet immobilitzar una peça. Consta de dues mandíbules, una fixa i l'altra mòbil, que es poden acostar accionant un cargol sense fi. El cargol de banc de fuster és de fusta, i el de mecànic, de ferro. Tant l'un com l'altre van fixats als bancs de treball corresponents.
• Serjant o cargol d'estrènyer: Serveix per subjectar fortament les peces a un banc o les unes contra les altres, per exemple, per a encolar-les.
• Capçalet i serrabiaixos: Gràcies als topalls de què van proveïts, serveixen per fermar llistons i altres peces de fusta i serrar-los. Aquestes eines tenen uns talls (el capçalet no sempre) que faciliten l'operació de serrar a 90° i a 45°.

Estris de Traç per a Fusta

Abans de construir una peça, convé traçar-ne la forma amb aquests estris:

• Escaire de Fuster: Permet traçar i comprovar angles de 45° i 90°. Es compon de dues peces de llargada diferent unides per un dels extrems, on formen un angle recte (90°). El costat curt d'un escaire de fuster és més gruixut que el llarg, a fi que es pugui adaptar al caire de la peça de fusta que cal marcar.
• Santanella o Santanell: Serveix per a transportar angles i marcar-los en un llistó o un tauler. És una mena d'escaire, però l'angle dels seus costats té la particularitat de ser variable. Tant els escaires de fuster com les santanelles antigament eren de fusta i ara pràcticament tots són fets de metall.
• Rosset: Permet traçar paral·leles al cantell d'un tauler, d'un llistó, etc. Va proveït d'una falca o un cargol que fixa la peça mòbil, la qual conté una punta metàl·lica que és la que deixa una marca a la fusta.
• Compàs de puntes: És un compàs dotat de puntes de ferro que serveix per marcar circumferències o arcs de circumferència en una peça de fusta.
• Llapis: Per fer un traç a mà en una peça de fusta, cal fer servir sempre un llapis tou. No és gens aconsellable fer un traç amb tinta, perquè com que la fusta és un material absorbent, el traç no es podria eliminar. El traç fet amb llapis, en canvi, desapareix si s'esborra o es frega amb paper de vidre. Això sí, el traç sempre ha de ser fluixet.

Estris de Traç per a Metalls i Plàstics

Per fer un traç sobre ferro i plàstic es disposa també d'estris semblants als de traç per a fusta, però sempre són metàl·lics. El traç es fa amb puntes de marcar d'acer, que fan una incisió en el material.

En el cas dels forats en els metalls, un cop se n'ha traçat el centre, convé fer-hi una incisió per a facilitar l'operació de foradar. En aquest cas es fa servir el contrapunxó.

Eines de Tall

Les Serres

Les serres són eines que permeten tallar diversos materials, com la fusta, el ferro, el plàstic... N'hi ha de molts tipus i formes, i les seves aplicacions també són diverses, però totes les serres tenen una característica comuna: han estat construïdes amb una fulla d'acer proveïda de dents punxegudes i incisives, en forma de triangle, i disposades de manera que només tallen quan es mouen cap endavant. Normalment, les dents estan inclinades alternativament cap a un costat i cap a l'altre. Si les dents no estiguessin disposades així, la fusta frenaria la fulla i la serra no podria avançar, ja que el frec escalfa la fusta i la dilata.

Nota: Aquesta disposició de les dents s'anomena camí, i l'operació de torçar-les s'anomena entrescar.

Les tisores en planxa són unes tisores especials preparades per tallar planxes metàl·liques de petits gruixos. Convé fer-les servir amb guants protectors ja que és fàcil tallar-se amb la mateixa planxa o pessigar-se amb les tisores.

Tipus de Serres

• Serra de marqueteria: Molt útil per a petits treballs amb tauler de contraplacat. Es compon de dues parts: l'arc i la fulla.
• Xerrac: La clàssica serra que fan servir els fusters. N'hi ha de tres tipus:
  • Xerrac de fulla: Proveït de dents grosses, és apropiat per fer serrades ràpides que no requereixin gaire precisió.
  • Xerrac de beina: La part superior de la fulla és reforçada i té les dents més petites. S'utilitza per a serrar amb més precisió.
  • Xerrac de punta: La fulla és estreta, acaba en punta i permet serrar formes corbes.
• Serra de mecànic: Es compon d'un arc i una fulla d'acer especial i permet serrar ferro i altres metalls no especialment durs.

Nota: Per a evitar malmetre el cantell del banc amb la serra, és aconsellable fer servir la tauleta de marqueteria, que és una peça rectangular de fusta o plàstic amb un entrant en forma de V, que se subjecta amb un petit serjant.

Màquines Eina per a Serrar

Les serres mecàniques són accionades per un motor elèctric. N'hi ha que s'agafen amb les mans (serra circular o de disc, serra de vogir) i n'hi ha que estan integrades en bancades (serra de marqueteria, serra circular). Els tallers també disposen d'unes serres grosses per serrar peces llargues i gruixudes i fins i tot troncs, que s'anomenen serres de cinta.

El Ribot

El ribot, juntament amb el xerrac, és un dels instruments característics del fuster. Consta d'un cos de fusta molt dura i d'una fulla ampla i recta que sobresurt lleugerament per sota. Quan passa pel damunt de la fusta, la rebaixa, l'anivella i la poleix. Amb el ribot s'aconsegueix anar traient làmines molt fines de la peça de fusta, que s'anomenen encenalls.

Són eines similars la garlopa (per deixar completament plana i llisa una superfície de fusta), el garlopí, el guilleume o el galzador.

Actualment, la feina de planejar la fusta es fa gairebé sempre amb màquines eina com la planxadora, la regruixadora o el ribot elèctric portàtil.

Enformadors i Gúbies

L'enformador consta d'una fulla d'acer, que pot tenir diverses amplades, acabada en un tall recte; el mànec és de fusta o de material plàstic. Serveix per rebaixar la fusta per tal de fer-hi encaixos o entallaments.

Altres eines semblants, però diferents per la forma de la fulla, són la gúbia (que presenta un tall semicircular) i el badaine (dotat d'un tall molt estret). A fi de no malmetre'n el mànec, aquestes eines s'han de copejar amb el palmell o amb una maça de fusta o de fibra, mai amb un martell.

Eines de Perforar o Trepar

Les eines de perforar o trepar permeten foradar materials.

• Barrina: Actua quan es fa girar al mateix temps que es pressiona contra la fusta. S'utilitza generalment per fer un foradet d'entrada que prepara la introducció completa del cargol amb el tornavís.
• Filaberquí: Serveix per fer forats amb ajut de la broca (l'eina que forada).
• Trepant elèctric o Màquina de Foradar: Avui dia, per fer forats es fa servir sovint el trepant o trepadora, anomenat usualment màquina de foradar. N'hi ha de molts tipus; segons el diàmetre i la profunditat del forat i el tipus de peça que s'ha de foradar, es fan servir trepants diferents. Per a les instal·lacions elèctriques s'utilitzen trepadores elèctriques portàtils, que permeten foradar superfícies on és impossible fer forats amb altres eines. Les trepadores portàtils, si s'acoblen a uns suports especials, esdevenen màquines de foradar de sobretaula.

La Broca

El trepatge és l'operació que consisteix a fer forats amb una eina que, muntada en el trepant, gira i forada diferents tipus de materials. Aquesta eina per foradar s'anomena broca. És una barnilla o barreta cilíndrica d'acer ràpid o de carboni que consta, bàsicament, de dues parts: el cos i el mànec. El mànec permet fixar l'eina a la màquina. El cos és la part tallant de l'eina. Té dues ranures en forma helicoïdal, des de la punta fins al mànec, que permeten la sortida de la ferritja que s'obté en foradar. La punta està esmolada, té forma cònica i és la part que inicia el tall.

Nota: Hi ha broques amb puntes d'un metall especial, anomenat wídia, d'una gran duresa. Aquestes broques es fan servir per foradar el formigó, la pedra o els maons.

A l'hora de fer els forats, cal tenir molt en compte el tipus de material que s'ha de foradar i triar bé el diàmetre de la broca i el nombre de revolucions (voltes) a les quals ha de girar la broca (els materials durs, per exemple, s'han de treballar a poques revolucions).

Claus Fixes

Les claus són eines que serveixen per subjectar les cabotes de determinats cargols o femelles i poder-los rodar per cargolar-los o descargolar-los. Consisteixen en un mànec d'acer molt dur que pot tenir formes diverses (recta, colzada, en "T"), acabat per un o pels dos extrems amb una obertura o boca que s'adapta a la forma de la cabota del cargol o de la femella.

La majoria de les claus són de boca fixa, com les claus planes fixes, les claus d'estrella o les claus de got, que solen ser canviables aprofitant el mateix mànec. També hi ha les claus de tub formades per un cos buit de forma generalment hexagonal perquè s'hi adaptin les claus planes i poder-les fer girar.

Nota: La forma de les claus permet accedir als cargols que de vegades poden estar en posicions parcialment amagades. És important que la boca de la clau s'ajusti bé a la cabota del cargol o a la femella i que en aplicar-hi una força no s'escapi. Si això passés, se'n podrien arrodonir les arestes.

Clau Anglesa

Algunes claus són de boca variable, de manera que se'n pot graduar l'obertura i adaptar-la a diverses mides de cabota quan aquesta és de forma quadrada o hexagonal. Són les claus angleses.

Claus Allen

Un tipus especial de claus, que cada vegada es fan servir més, són les del tipus Allen o sisavada. Consisteixen en una barreta metàl·lica de secció hexagonal, la punta de la qual s'introdueix a l'entalla de la cabota del cargol que té la mateixa forma.

Eines de Percussió

Les eines de percussió serveixen per copejar.

• Martell: Es fa servir per clavar claus o puntes. Segons la forma, rep el nom de martell de pena, martell d'ebenista o martell d'orelles; amb aquest darrer es poden arrencar claus.
• Maça de fusta: Serveix per picar els enformadors o les gúbies, i també les fustes per encaixar-les. Les maces de fibra o de cautxú són d'ús habitual als tallers mecànics.

Nota: Actualment, existeixen màquines de clavar que fan servir grapes especials, en substitució dels claus, amb l'avantatge que fan l'operació de clavar amb molta rapidesa. Poden funcionar manualment, amb electricitat i amb aire comprimit.

Eines de Fricció

La raspa és una eina proveïda de dents semblants a petits prismes que permeten rebaixar la fusta per fregament. Les dents poden ser de diverses mides, apropiades, per exemple, per rebaixar molt la fusta o només per afinar-la. Les de dents més petites són apropiades per rebaixar metalls i s'anomenen llimes.

Les fregadores elèctriques són màquines eina dotades de motor elèctric que accionen làmines de paper de vidre. N'hi ha de dos tipus: la fregadora de banda (en què la làmina té forma de cinta giratòria) i la fregadora orbital (que actua per vibració).

Nota: Per acabar d'afinar la fusta es fa servir el paper de vidre, que consisteix en un full de cartó fi que conté pols de vidre molt dur adherida en una de les cares. N'hi ha de gra gruixut, mitjà i fi.

Eines de Subjecció

• Tenalles o Estenalles: Serveixen per arrencar claus i per tallar filferro o materials metàl·lics prims.
• Alicates: Són semblants a les tenalles, però amb una forma de boca diferent. Poden ser universals (amb una forma de la boca que permet diverses operacions), de boca plana, de boca rodona o de punta.

Eines per Cargolar i Descargolar

L'eina apropiada per cargolar i descargolar és el tornavís, la punta del qual pren formes diverses que s'adapten a l'entalla o incisió de la cabota del cargol. L'entalla tradicional és la recta, però en els darrers anys han aparegut entalles més modernes. Les noves entalles tenen formes adaptades per ser utilitzades pels tornavisos elèctrics, que són semblants als trepants elèctrics però equipats amb una eina especial que s'acobla a l'entalla o incisió de les cabotes. Poden girar cap a la dreta o cap a l'esquerra, per cargolar i descargolar, respectivament.

Instruccions per cargolar cargols o visos amb tornavís manual:

• La punta del tornavís s'ha d'acoblar perfectament a l'entalla de la cabota del cargol, per això n'hi ha de diverses mides i formes.
• El tornavís ha d'estar perfectament alineat amb el cargol i mai no ha d'estar torçat. No hi ha d'haver oscil·lació de l'eina mentre es cargola.
• Cal cargolar cap a la dreta, al mateix temps que s'ha de fer una mica de pressió perquè penetri el cargol.
• S'ha de procurar que no s'escapi el tornavís de l'entalla, perquè, a més de poder-se fer mal, es malmet la cabota del cargol.
• S'ha d'aconseguir que el cargol fixi els objectes de forma segura però sense deformar-los.

Soldadura

Soldadura Tova

La soldadura és l'operació que permet unir sòlidament dues o més peces metàl·liques. Hi ha diversos tipus de soldadura.

En la soldadura tova, la unió de les peces metàl·liques es fa dipositant entre aquestes un metall fos que les uneix en refredar-se. El metall que es fon s'anomena metall d'aportació, que en el cas de la soldadura tova és l'estany aliat amb plom o altres metalls.

La soldadura tova té dues aplicacions principals: per a conductors elèctrics, planxes i petites peces de coure, llautó, bronze o llauna, i per a les canonades de coure per a les instal·lacions d'aigua i de gas.

El Soldador Elèctric

L'eina utilitzada en la soldadura tova per a conductors i petites peces metàl·liques és el soldador elèctric. Hi ha una gran varietat de models, però bàsicament és format per un mànec dins del qual hi ha la resistència elèctrica que escalfa la punta de soldar. Aquesta punta és de coure o altres materials que són molt bons conductors de la calor. També és recanviable, i això permet acoblar-ne el tipus més adequat d'acord amb la soldadura que s'ha de fer. En funció del tipus de soldadura, també cal tenir en compte la potència del soldador.

El Bufador o Soldador de Gas

L'eina utilitzada per soldar canonades de coure i els complements corresponents és el bufador. Consisteix bàsicament en un tub en el qual s'injecta gas butà o propà per un extrem; el gas surt per l'altre extrem (broquet), on es mescla amb l'oxigen de l'aire i produeix una flama de fort poder calòric. Està protegit per un mànec de material aïllant. El gas s'introdueix mitjançant una petita bombona roscada directament a l'aparell o per un tub flexible.

Soldadura Autògena

En la soldadura autògena, el focus de calor s'obté mitjançant la combustió de dos gasos: l'acetilè i l'oxigen. L'acetilè es barreja amb oxigen per aconseguir una combustió perfecta mitjançant un bufador, a l'extrem del qual hi ha un broquet on es produeix una flama regulable que provoca l'escalfament i la fusió dels materials per soldar. L'oxigen es consumeix envasat en ampolles. L'acetilè, segons el lloc de treball, també se subministra en ampolles o s'obté d'uns aparells anomenats generadors. El metall d'aportació en la soldadura autògena depèn del tipus de materials que s'hagi de soldar; pot ser una barnilla d'acer, llautó, coure, alumini, etc.

Soldadura Elèctrica per Arc Voltaic

En la soldadura elèctrica per arc voltaic, el focus de calor es genera en saltar un arc elèctric entre dos conductors de diferent polaritat (elèctrodes). La guspira que es produeix pot arribar a una temperatura de 3.000 °C. El material que s'ha de soldar constitueix un dels elèctrodes. L'altre és format per una pinça a l'extrem de la qual es col·loca una barnilla amb el nucli d'acer (metall d'aportació) que està recoberta per una capa que fa de fundent.

Soldadura Elèctrica per Resistència

Mitjançant el corrent elèctric s'efectuen també altres tipus de soldadura, com ara la soldadura per resistència, que consisteix a fer passar un corrent de gran intensitat a través de la petita zona de contacte que s'estableix entre dues peces a soldar. La calor generada per la resistència al pas del corrent produeix la fusió del punt de contacte. Amb aquest sistema se solden les carrosseries dels automòbils.

Elements Bàsics del Circuit Elèctric

Un circuit elèctric és un conjunt de components units entre si que permeten el pas del corrent elèctric. Els elements principals de què ha de disposar un circuit elèctric són:

• Generadors: Permeten la transformació de diferents tipus d'energia en energia elèctrica.
• Conductors: Uneixen els diferents components del circuit elèctric i permeten el pas del corrent elèctric.
• Receptors: Tenen com a finalitat fonamental transformar l'energia elèctrica en qualsevol altre tipus d'energia.
• Elements de maniobra o control: Permeten controlar el pas del corrent elèctric a través del circuit.

Materials per a Construir un Circuit Elèctric Bàsic

• Piles elèctriques: Són els generadors que utilitzem per a construir els circuits elèctrics més senzills. Contenen unes substàncies que produeixen el corrent elèctric mitjançant procediments químics.
• Cables elèctrics: Estan fets de coure i alumini i recoberts de plàstic, que és un bon aïllant.
• Làmpades elèctriques incandescents: Són els receptors més usuals pensats per fer llum. Mentre el corrent elèctric circula per les làmpades incandescents (com la bombeta) a través d'un fil especial que assoleix temperatures molt altes, es van desprenent ones electromagnètiques que produeixen llum i calor.

Eines per a Construir un Circuit Elèctric Bàsic

Les eines per a construir un circuit elèctric bàsic són aquestes:

• Alicates de tall i de punta: Per manipular els cables elèctrics que faran de conductors.
• Tornavís: Per fixar la resta de components del circuit elèctric (generadors, receptors, elements de control).